專利名稱：數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的基準尺長度標定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及近景數(shù)字攝影測量技術，具體數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的基準尺長度標定方法。
背景技術：
攝影測量系統(tǒng)是使用高端數(shù)字相機系統(tǒng)在不同的位置和方向獲取標準實物及同一物體的兩幅以上數(shù)字圖像，經(jīng)計算機圖像分析及相關數(shù)學解算后得到待測點精確的三維坐標。攝影測量系統(tǒng)的參考標準實物其實質就是測量基準即基準尺。因此，基準尺的精確與否，直接關系到整個測量工程是否可靠，測量結果是否準確。雖然基準尺的外形有很多種，但都是在兩端粘貼反射標志或固定帶反射標志的工裝，所述反射標志是一個反光性能較強的圓(或圓環(huán))標貼，兩端反射標志的實際幾何中心間距即為基準尺的實際長度。作為測量基準，在攝影測量系統(tǒng)使用前，必須對基準尺的長度進行準確的標定。 目前，基準尺長度的標定是利用高精度的激光測長機、光柵測長機來實施的。標定時，利用測長機的長度作為測量標準，利用測長機所帶顯微鏡放大機構通過切邊確定回光反射標志圓(或圓環(huán))的中心，確定標志中心間距，以此得到基準尺的長度。其標定過程是
I)、利用顯微鏡放大回光反射標志，將零位刻度線與一端的反射標志的圓相切；2)、移動光柵尺至另一端的回光反射標志，與該標志圓相對前標志圓同側相切；3)、PC機上顯示的數(shù)值就是兩個回光反射標志的距離；4)、多次重復測量兩個回光反射標志點的距離，計算平均值，便是該基準尺的基準尺度?，F(xiàn)有的基準尺標定方法均采用上述原理。實踐中，將基準尺的被測點固定在經(jīng)激光干涉儀檢定后的三米測長機(精度土(0. 4+L/500)um (L:mm))上，在排除了其他影響測量結果精度的外界因素后，用數(shù)字攝影測量系統(tǒng)對經(jīng)上述方法標定的基準尺進行測量，將數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的測量結果與三米測長機顯示的結果進行比較，其結果如表I所示表I攝影系統(tǒng)與三米測長機比對結果
權利要求
1.數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的基準尺長度標定方法，其借助一測長裝置(2)和數(shù)字攝影測量系統(tǒng)(I)對基準尺(3)的長度進行標定，其中所述基準尺(3)的兩端分別設有第一反射標志(4)和第二反射標志(5)，所述第一反射標志(4)的中心點與第二反射標志(5)的中心點的距離即為基準尺(3)的長度；所述測長裝置(2)包括機座以及經(jīng)導向機構安裝在該機座上的可移動工作臺(2a)，該機座與可移動工作臺(2a)之間設置有用于測量可移動工作臺(2a)移動距離的直線位移測量裝置；該方法包括如下步驟一、測量準備將基準尺(3)和測長裝置(2)分別置于數(shù)字攝影測量系統(tǒng)(I)的測量區(qū)域內，使所述基準尺(3)和測長裝置(2)同時成為該數(shù)字攝影測量系統(tǒng)(I)測量目標；在測長裝置(2)的表面布置足夠多的反射標志(8)，并保證這些反射標志中有至少兩個反射標志布置在可移動工作臺(2a)的表面，布置在可移動工作臺(2a)表面的至少兩個反射標志稱為第三反射標志(6)和第四反射標志(7)；二、拍攝影像通過數(shù)字攝影測量系統(tǒng)(I)對包括第一反射標志(4)、第二反射標志(5) 第三反射標志(6)和第四反射標志(7)在內的眾多反射標志進行拍攝，獲取足夠的測量數(shù)據(jù)后，再通過所述的直線位移測量裝置控制可移動工作臺(2a)移動一設定距離(Ls)，此后，再對包括第一反射標志(4)、第二反射標志(5)、第三反射標志(6)和第四反射標志(7) 在內的眾多反射標志重新進行拍攝并獲取足夠測量數(shù)據(jù)；三、數(shù)據(jù)處理應用數(shù)據(jù)處理軟件，將由數(shù)字攝影測量系統(tǒng)(I)測得的第一反射標志(4)和第二反射標志(5)的中心點分別命名為B1、B2,將移動前的第三反射標志(6)和第四反射標志(7)的中心點分別命名為Ql、Q2,將移動后的第三反射標志(6)和第四反射標志(7)的中心點分別命名為Q3、Q4，然后令Ql至Q3的距離以及Q2至Q4的距離均等于所述的設定距離(Ls)，最后再以Ql至Q3的距離和Q2至Q4的距離為基準重新運算得到BI至B2 的距離LI，并將其標定為基準尺(3)的長度。
2.如權利要求1所述的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的基準尺長度標定方法，其特征在于所述數(shù)字攝影測量系統(tǒng)(I)采用V-STARS數(shù)字攝影測量系統(tǒng)。
3.如權利要求1所述的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的基準尺長度標定方法，其特征在于所述測長裝置(2)采用激光測長機或光柵測長機。
4.如權利要求1至3中任意一項權利要求所述的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的基準尺長度標定方法，其特征在于對所述移動工作臺(2a)進行N (N ^ 3)次移動，保證每次移動時均通過所述的直線位移測量裝置控制移動工作臺(2a)移動至不同的設定位置上，每次移動后均對包括第一反射標志(4)、第二反射標志(5)、第三反射標志(6)和第四反射標志(7)在內的眾多反射標志重新進行拍攝并獲取足夠測量數(shù)據(jù)，每次拍攝后均執(zhí)行步驟三，分別得到BI至 B2的N次測量距離L1、L2…LN，最后計算得到所述距離L1、L2 "LN的平均值Lav，再將該平均值Lav標定為基準尺(3)的長度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精度較高的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的基準尺長度標定方法。該方法需借助一測長裝置和數(shù)字攝影測量系統(tǒng)對基準尺的長度進行標定，其中，所述基準尺的兩端分別設有第一反射標志和第二反射標志，所述第一反射標志的中心點與第二反射標志的中心點的距離即為基準尺的長度；所述測長裝置包括機座以及經(jīng)導向機構安裝在該機座上的可移動工作臺，該機座與可移動工作臺之間設置有用于測量可移動工作臺移動距離的直線位移測量裝置；該方法包括如下步驟一、測量準備；二、拍攝影像；三、數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明克服了單獨用測長裝置和數(shù)字攝影測量系統(tǒng)測量同一反射標志時的基準不一致問題，因此可提高標定精度。
文檔編號G01B11/02GK102997771SQ20121051323
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權日2012年12月4日
發(fā)明者段玲, 黃桂平, 段君毅, 張進 申請人:二重集團(德陽)重型裝備股份有限公司, 鄭州辰維科技股份有限公司